【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]
この発明は、軸線を中心として外周面との間で
複数の異なる半径を有する機械部品（以下、軸線
を中心として半径の異る機械部品という）の両側
端面における内側部分に高周波焼入れを施す方法
に関するものである。
一般に、軸線を中心として半径の異る機械部品
としては、各種の歯車およびカム類、さらにはク
ラツチハブなどの伝動部品があるが、これら機械
部品の両側端面における内側部分には耐摩耗性付
与の目的で高周波焼入れ処理が施されている。す
なわち、これらの機械部品のうちの自動車用クラ
ツチハブを例にとり具体的に説明すると、この自
動車用クラツチハブは、第１図に正面図で、第２
図に第１図Ｉ―Ｉ線視断面図で示されるように、
軸線を中心として他の部分に比して半径が小径と
なる切欠き１を円周にそつて所要数（この例では
３ケ所）有するものである。したがつて、その端
面２における点数図示の円形面部分（内側部分）
に高周波焼入れを施す場合、高周波加熱による前
記端面加熱時に切欠き１のある面部分の温度は肉
薄であることから他の面部分に比して高温に達
し、この状態で焼入れが行なわれるため、切欠き
のある面部分の硬さが他の面部分に比して著しく
高くなるばかりでなく、焼入れ面は２点鎖線図示
の面部分となる。このように軸線を中心として半
径の異る機械部品の両側端面における内側部分に
高周波焼入れを施すと、所定の面部分に確実に焼
入れを施すことができないばかりでなく、焼入れ
面における硬さ分布が不均一となり、さらに加熱
時の温度分布の不均一に原因して焼割れや寸法変
形などの問題点の発生があるものであつた。
そこで、本発明者等は、上記のような軸線を中
心として半径の異なる機械部品の両側端面におけ
る内側部分に高周波焼入れを施すに際して生じて
いる問題点を解決すべく研究を行なつた結果、前
記端面に所要径、所要幅、および所要深さの軸線
を中心とした環状溝を形成し、この環状溝の内側
面に高周波焼入れを施すと、前記内側面には前記
環状溝によつて高周波加熱時に均一な温度分布が
確保されることから、焼入れ後、前記内側面は全
体に亘つて均一な硬さ分布となり、かつ焼割れや
寸法変形の発生も著しく抑制されるようになると
いう知見を得たのである。
この発明は上記知見にもとづいてなされたもの
であつて、以下に実施例により具体的に説明す
る。
実施例
第３図に正面図で、第４図に第３図―線視
断面図で示される形状を有し、かつａ：26.75
mm、ｂ：29.5mm、ｃ：31.8mm、ｄ：25.5mm、ｅ：
12.0mmの寸法を有するJPMA・SMF4種製自動車
用クラツチハブの両側端面２に内径：48.5mm×
幅：2.5mm×深さ：2.0mmの軸線を中心とした環状
溝３をそれぞれ設け、この状態でそれぞれの端面
２に対向した状態で高周波コイルを配して加熱
し、前記端面における環状溝３の内側面の温度が
850〜900℃になつた時点で油焼入れすることによ
つて、本発明法を実施した。また、比較の目的
で、上記環状溝を形成しない以外は同一の条件で
比較法を実施した。この両方法を実施した後の自
動車用クラツチハブにおけるＡ〜Ｆ点におけるビ
ツカース硬さを測定した。この測定結果を５個の
平均値で下表に示した。
The present invention relates to a method of induction hardening the inner portions of both end faces of a mechanical component having a plurality of different radii from the outer peripheral surface around the axis (hereinafter referred to as a mechanical component with different radii around the axis). It is something. In general, mechanical parts with different radii around the axis include various gears, cams, and transmission parts such as clutch hubs.The inner parts of both end faces of these mechanical parts are designed to provide wear resistance. It has been subjected to induction hardening treatment. That is, to specifically explain one of these mechanical parts using an automobile clutch hub as an example, this automobile clutch hub is shown in a front view in FIG.
As shown in the cross-sectional view taken along line I-I in Figure 1,
A required number of notches 1 (three in this example) are provided along the circumference with the axis as the center and the radius is smaller than that of other parts. Therefore, the circular surface portion (inner portion) indicated by the number of points on the end surface 2
When induction hardening is applied to the end face by high frequency heating, the temperature of the surface portion where the notch 1 is located reaches a higher temperature than other surface portions due to the thin wall, and the hardening is performed in this state. Not only is the hardness of the notched surface portion significantly higher than that of other surface portions, but the hardened surface becomes the surface portion shown by the two-dot chain line. If induction hardening is applied to the inner parts of both end faces of a mechanical part that have different radii around the axis, not only will it be impossible to reliably harden a given surface area, but the hardness distribution on the hardened surface will be affected. Furthermore, problems such as quench cracking and dimensional deformation occur due to uneven temperature distribution during heating. Therefore, the present inventors conducted research to solve the problems that occur when induction hardening is applied to the inner portions of both end surfaces of mechanical parts that have different radii around the axis as described above. When an annular groove having a required diameter, width, and depth centered on the axis is formed on the end face and induction hardening is applied to the inner surface of this annular groove, the inner surface is subjected to induction heating by the annular groove. Since a uniform temperature distribution is ensured, the inner surface has a uniform hardness distribution over the entire surface after quenching, and the occurrence of quench cracking and dimensional deformation is significantly suppressed. It was. This invention has been made based on the above findings, and will be specifically explained below using Examples. Example It has the shape shown in the front view in Fig. 3 and the Fig. 3 - line sectional view in Fig. 4, and a: 26.75
mm, b: 29.5mm, c: 31.8mm, d: 25.5mm, e:
Inner diameter: 48.5mm x on both end surfaces 2 of a JPMA/SMF 4 grade automotive clutch hub with dimensions of 12.0mm
An annular groove 3 having a width of 2.5 mm and a depth of 2.0 mm centered on the axis is provided respectively, and in this state, a high frequency coil is placed facing each end face 2 and heated, and the annular groove 3 on the end face is heated. The temperature of the inner surface of
The method of the present invention was carried out by oil quenching when the temperature reached 850-900°C. Further, for the purpose of comparison, a comparative method was carried out under the same conditions except that the annular groove was not formed. After implementing both methods, the Vickers hardness of the automobile clutch hub at points A to F was measured. The results of this measurement are shown in the table below as an average of five values.
【表】
上表に示される結果から、本発明法において
は、硬さ分布のばらつきがきわめて少なく、均一
な焼入れが行なわれているのに対して、比較法で
は硬さ分布に著しいばらつきがあり、良好な焼入
れは期待できないことが明らかである。また、上
記本発明法および比較法による高周波焼入れ後の
２種のクラツチハブ：５個について、その最大半
径を測定したところ、比較法では±0.05mmの寸法
誤差が生じているのに対して、本発明法では±
0.03mmの寸法誤差しか生じないものであつた。な
お、上記実施例では自動車用クラツチハブについ
て述べたが、各種の歯車およびカム類についても
同様な結果が得られることは勿論である。
上述のように、この発明の方法によれば、外周
にそつて断続的に切欠きのある自動車用クラツチ
ハブや、外周面が不規則に変化する各種のカム類
および歯車類などの伝動部品など、軸線を中心と
して半径の異なる機械部品の両側端面における内
側部分に、焼割れや寸法変化の発生なく、良好な
高周波焼入れを施すことができるのである。[Table] From the results shown in the table above, the method of the present invention has very little variation in hardness distribution and uniform hardening is performed, whereas the comparative method has significant variation in hardness distribution. , it is clear that good hardening cannot be expected. In addition, when we measured the maximum radius of five clutch hubs of two types after induction hardening using the method of the present invention and the comparative method, we found that the comparative method had a dimensional error of ±0.05 mm, whereas the method of the present invention had a dimensional error of ±0.05 mm. According to the Invention Act, ±
The dimensional error was only 0.03 mm. In the above embodiments, a clutch hub for an automobile was described, but it goes without saying that similar results can be obtained with various gears and cams. As described above, the method of the present invention can be applied to automobile clutch hubs that have intermittent notches along the outer circumference, and transmission parts such as various cams and gears whose outer circumferential surface changes irregularly. It is possible to perform good induction hardening on the inner portions of both end faces of a mechanical component that have different radii around the axis without causing quench cracks or dimensional changes.
【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]
第１図は自動車用クラツチハブの正面図、第２
図は第１図―線視断面図、第３図はこの発明
の方法を実施するに際して用いた自動車用クラツ
チハブの正面図、第４図は第３図―線視断面
図である。図面において、
１…切欠き、２…端面、３…環状溝。
Figure 1 is a front view of an automobile clutch hub, Figure 2
The figures are a sectional view taken from FIG. 1, a front view of a clutch hub for an automobile used in carrying out the method of the present invention, and a sectional view taken from FIG. 3. In the drawings: 1... Notch, 2... End face, 3... Annular groove.